4. La Neurohypophyse
4.1) Etude de la neuro-hypophyse : est une structure nerveuse en effet la totalité des cellules qui la compose sont des neurones et des cellules gliales, à ce stade, il n’y a aucune activité hormonale de type sécrétoire, en revanche la neurohypophyse est le lieu où se termine les terminaisons nerveuses de certains neurones dans les corps cellulaires sont situés dans l’hypothalamus.
L’hypothalamus constitue les parois de la moitié inférieure du 3eme ventricule à la partie inférieure du cerveau entre, le chiasma optique en avant, latéralement les bandlettes optiques, en arrière les tubercules mamillaires pour l’autre part 2 noyaux sont importants le NPV (Noyau paraventriculaire ; et le NSO (Noyau supra-optique), la posthypophyse intervient dans la physiologie par l’intermédiaire de deux hormones, qui sont :
1)- ADH (hormone antidiurétique ou Vasopressine arginine (AVP)
2)- Ocytocine (OT)
Dès sa découverte, la vasopressine (AVP) est apparue comme une hormone aux multiples fonctions, d’une part hormone antidiurétique régulant à concentration physiologiquele bilan de l’eau, d’autre part, hormone vasopressive impliquée à concentration supraphysiologique dans la régulation de la volémie efficace. Elle est apparue ultérieurement comme une hormone hypophysiotrope modulant l’axe corticotrope. La vasopressine est maintenant aussi considérée comme une hormone modulant l’activité du système nerveux autonome. Une meilleure connaissance de la physiologie, de la synthèse et de l’action rénale de la vasopressine a permis de progresser dans la physiopathologie des diabètes insipides neuro et néphrogéniques. Le développement d’antagonistes V2 sélectifs ou non sélectifs offre une nouvelle classe de diurétiques aquarétiques purs, dont les indications respectives dans le traitement des SIADH et des rétentions hydriques associées aux syndromes oedémateux restent à établir. Finalement, les études cliniques dans le choc infectieux et le choc cardiogénique plaident pour la participation de la vasopressine à l’adaptation au stress. La perfusion de vasopressine au cours des états de détresse cardio-vasculaire a été testée avec succès dans plusieurs modèles d’état de choc et pourrait devenir un outil thérapeutique complémentaire des autres hormones vasopressives.
4.2) La Vasopressine : De Sa Synthèse A Sa Dégradation
4.2.1) Sites De Synthèse Et De Sécrétion
La vasopressine (AVP), ou hormone antidiurétique (ADH), est un peptide de 9 acides aminés très proche de l’ocytocine. L’AVP est synthétisée dans les neurones parvo et magnocellulaires des noyaux supraoptiques et paraventriculaires de l’hypothalamus. Les axones des neurones, reliant les corps cellulaires, site de la biosynthèse,aux terminaisons synaptiques, site de sécrétion, constituent le faisceau hypothalamoneuro-hypophysaire de la tige pituitaire. Les axones des neurones magnocellulaires se terminent dans la neuro-hypophyse. La vasopressine est ainsi sécrétée dans la circulation périphérique pour y exercer ses actions antidiurétiques (récepteurs V2 rénaux couplés à un signal AMPc dépendant), vasopressives (récepteurs V1 vasculaires couplés à un signal calcique) et plaquettaires (récepteurs V2 plaquettaires). Au contraire, les axones des neurones parvocellulaires se terminent au contact du système porte antéhypophysaire. La vasopressine délivrée localement dans l’hypophyse antérieure, agit comme une hormone hypophysiotrope en stimulant la sécrétion d’ACTH par ses récepteurs V3 (aussi nommés V1b) de faible affinité. Les neurones magnocellulaires pourraient également avoir des afférences antéhypophysaires, et donc un rôle corticotrope .
Synthétisé par les corps cellulaires des neurones des noyaux supra-optiques et accessoirement dans ceux du NPV, ces neurones synthétisent également en parallèle une protéine qui porte le nom de Neurophysine, dont le rôle probable de transporter jusqu’à lieu de stade de l’hormone.
En réalité, l’hypothalamus synthétise l’AVP sous forme d’une pro-hormone, c’est une association AVP+neurophysine, le clivage protéique intervient au cours du transport axonal, les deux molécules restant imbriqués l’une dans l’autre, le gène qui code pour la pré pro AVP est situé sur le chromosome 20 exactement au niveau du milieu du bras court) les domaines fonctionnels de ce précurseur sont codés par 3 exons séparés par
2 Introns, le premier exon code pour l’AVP et le second pour la plus grande partie de la neurophysine et le 3 eme pour une glycoprotéine dont le rôle reste inconnu.
Une délétion unique est retrouvée chez le rat (BRATTLEBOP) qui présente un diabète insipide central et congénital.
Les neurones du NSO renferment dans leur appareil de golgi le complexe neurophysine-AVP emballé dans des vésicules sécrétrices qui va être acheminé le long des axones pour former un faisceau ou ensemble supra-optico-hypophysaire, ce terminant dans le lobe postérieur, après avoir traversé l’infundibulum, l’éminence médiane puis constituer la tige pituitaire, les granules sécrétrices sont stockés finalement dans les renflements terminaux des axones et on estime que chaque granule contient environ 100 molécules de neuro-hormone.
4.2.2) Métabolisme :
Après avoir été diverse dans le sang AVP et neurophysine, ne sont plus associés de plus l’ADH circule librement dans le sang en situation basale normale, le taux plasmatique varie de 2.8 à 8mg/ml.
Le métabolisme s’effectue essentiellement par clivage au niveau rénal et porte sur le résidu terminal du Glycine Amide, 2/3 et le 1/3 de l’inactivation au niveau hépatique. La demi-vie de l’AVP est de 10 à 20minutes, il existe un cycle nycthéméral de sécrétion de l’AVP avec un pique en fin de nuit et un minimum au début de l’après-midi, en période de déshydratation le taux d’AVP peut être multiplié de 2 à 5 fois.
4.3) Mécanisme d’action de l’AVP : l’AVP est une hormone qui possède 3 types de récepteurs qui sont :
4. 3.1) Les récepteurs V1a : localisé essentiellement dans le foie, les cellules musculaires lisses, les parois artérielles, le cerveau, les cellules méso gliales et les plaquettes sanguines.
4. 3.2) Les récepteurs V1b(V3) : retrouvé essentiellement dans l’hypophyse antérieure au niveau de laquelle l’AVP module le relargage de la prolactine et la β-endorphine le gène cordon est situé dans le chromosome 1.
4. 3.3) Les récepteurs V2 situé exclusivement au niveau du rein, est membre d’une super famille de 7 RCPG récepteurs transmembranaire utilisant l’AMPc comme second messager.
4. 3.4) Les aquaporines : Sont une famille de protéines membranaires impliquées dans le transport de l’eau, il y a 6 types d’aquaporines connus.
Tableau 1 : Les différent types d’aquaporines
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Activité identifiée |
Espèces exclues |
Inhibition par les sels de mercure |
Localisation principale |
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AQP0 |
Canal hydrique |
Œil |
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AQP1 |
Canal hydrique (polyols à 3C) |
Ions, urée, polyols à 4C |
oui (sur Cys189) |
Érythrocytes, rein, œil, cerveau (plexus choroïde), cœur, poumon, |
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AQP2 |
Canal hydrique |
Urée |
Oui |
Rein (tube collecteur) |
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AQP3 |
Canal hydrique (glycérol, urée) |
acides aminés, ions, sucres |
Oui |
Érythrocytes (groupe sanguin 029 GIL), rein, appareil gastro-intestinal, poumon, vessie |
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AQP4 |
Canal hydrique |
Ions, urée, glycérol |
Non |
Cerveau, œil, rein, poumon, intestin |
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AQP5 |
Canal hydrique |
Glandes lacrymales et salivaires |
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alpha-TIP |
Canal hydrique |
ions |
Vacuoles des graines |
4. 3.4.1) Aquaporines 2 (AQP2) : qui est un canal perméable à H2O, de la membrane apicale, du tube collecteur rénal et dont l’action est modulée par l’AVP, le gène de ce canal est situé sur le chromosome 12.
4. 3.4.2) Aquaporines 1 (AQP1) : reconnu comme étant l’osmo-récepteur responsable de la régulation de la balance hydrique au niveau du SNC.
4.4) Action de ADH sur le rein : le rein filtre 120 litres d’eau par 24 heures, plus de 85% sont réabsorbé de façon obligatoire au niveau du TCP (avec le sodium) le reste CAD ≈ 25 litres va se trouver au niveau du TCD, la diurèse normale étant de 1.5 litres par 24h, l’AVP est donc responsable de la réabsorption de 23.5 litres.
La carence en AVP =>déshydratation aigue si ces pertes ne sont pas composés par des boissons importantes.
Cependant le calcule montre que la diurèse qui dépend de cette carence est de 8 à 12 l/J maximum = à la moitié des 23.5litres théoriquement AVP dépendante.
L’AVP se lit à un récepteur spécifique de type V2 sur la face basale de la membrane tubulaire rénale et le complexe AVP-RV2 provoque l’augmentation de l’AMPc qui active une protéine kinase dépendante cette protéine Kinase A phosphoryle, une protéine enzymatique qui agit sur l’induction de l’exocytose de l’aquaporine qui entraine un flux d’eau de la lumière du tubule vers l’interstitium rénal cette réabsorption est rendue possible par l’existence d’un graduant corticomédullaire où intervient la concentration du soluté de l’urée. Après son action, l’AMPc est rendu inactive par l’action de la phorphodiestérase en 5 AMPc.
Enfin, l’AVP stimule aussi la production de Prostaglandine E2 qui exerce un rétrocontrôle négatif sur l’activation de l’adényl cyclase.
L’action de l’AVP peut être modifiée par plusieurs éléments certaines substances pharmacologiques en particulier par les cations tel que (Ca2+) inhibe l’action de l’ AVP par opposition à la production (l’Adenyl-cyclase) de AMPc. Un autre facteur le Diméthylchlore Tétracycline, inhibe la stimulation de l’adenyl cyclase par l’AVP mais également l’activité de la protéine Kinase AMPc dépendante, en revanche, le chlore propramide est un facteur qui potentialise l’activité de l’adényl cyclase induite par l’AVP.
En conclusion, l’AVP peut être considéré comme une hormone qui permet la conservation de l’eau par l’organisme.
Figure9 : L’effet de la vasopressine sur le rein
4.5) Effets extra-rénaux :
L’AVP semble jouer un rôle direct sur certains tissus, la vessie, la peau et les glandes salivaires, cependant ces effets sont plus spectaculaires chez l’animal que chez l’homme. A dose supra-physiologique, l’AVP exerce toute une série d’effets :
Au niveau des Artérioles=> action vasoconstrictrice + action vasopressine, en revanche, dans les réseaux veineux porto-cave, il y a une diminution de la pression (cette propriété est utilisée en cas d’hémorragie digestive.
Au niveau gastro-intestinal, l’AVP diminue le volume des secrétions gastriques et accessoirement la sécrétion salivaire et pancréatique, l’AVP augmente la motilité gastrique et calcique sur le plan métabolique l’AVP stimule la glycogénolyse, hépatique et également : elle provoque l’agrégation plaquettaire.A dose supra physiologique l’AVP stimule la sécrétion d’ACTH au niveau hypophysaire => augmentation de la stéroidogénèse. Cet effet peut être bloqué par l’administration d’examethasone, juste avant l’administration de la vasopressine.
4.6) Régulation de la sécrétion d’ADH :
1- Régulation par l’osmo-récepteurs : dans les conditions physiologiques normales l’AVP est essentiellement régulé et secrété en réponse à une augmentation de l’osmolarité grâce à des osmorécepteurs situés dans les noyaux MAGNOCELLULAIRES.
Alors l’hypersmolabité => facteur de libération de l’AVP à l’inverse l’hypersomolabité => facteur inhibiteur de la sécrétion d’AVP. De très faible variations de l’osmolarité de l’ordre de 2% => suffisent à inhiber ou stimuler la sécrétion de l’AVP.
Ex : le seuil de stimulation d’un sujet à l’autre est variable de 275 à 285 milliosmoles/l. De plus le centre de la soif est situé très exactement au voisinage des neurones à AVP, et ils sont mis en œuvre pour des osmolarités de l’ordre de 285 milliosmole/l
La soif déclenchée et la sécrétion d’AVP permettre de maintenir un état d’hydratation directe comme la concentration du plasma doit rester constante (290 milliosmole/l) donc on comprend le rôle fondamental de l’AVP lorsqu’il est nécessaire de diluer le taux plasmatique du Na+ ou éliminer l’excès de H2O, ceci peut être exprimé par la clairance de l’eau libre à l’équilibre lors d’une concentration plasmatique=> elle est (-) => l’organisme retient l’eau et les urines sont concentré lors d’une dilution plasmatique =>clairance est (+), donc l’organisme élimine l’eau et les urines sont dilués.
Le taux plasmatique d’AVP augmente de façon linéaire par rapport à l’osmolarité plasmatique.
4.6.1) Rôle du volume sanguin :
L’AVP peut être libéré en réponse à une diminution du volume sanguin, en effet une baisse de 10 à 20% de la masse sanguine sans changement de la Pression Artérielle (PA) => sécrétion d’AVP grâce à la mise en jeu de Volorécepteurs situé dans les parois de l’oreillette gauche.
Lorsque le volume du remplissage de l’oreillette gauche est normal, ces volorécepteurs sont normalement étirés => ils envoient des décharges régulières par des fibres sensitives vagale, ceci crée une inhibition tonique (permanant), en cas de diminution de ce remplissage => il y a une levée de cette inhibition tonique =>l’AVP doit être libéré.
4.6.2) Reflex de GAUER-HENRY, c’est par l’intermédiaire de cette arc reflex que s’explique la diminution de la sécrétion d’AVP (position couché), ou lorsqu’un est tête en bas ou en état de la pesanteur ou bien lors de l’immersion de la partie inférieure de corps, lors de distension aigue de l’oreillette gauche et en cas de tachycardie.
A l’inverse, la sécrétion d’AVP est augmentée, en cas de station de la vasodilatation due à la chaleur et en cas de respiration à pression continue.
4.6.3) Rôle de la pression artérielle :
Il existe des barorécepteurs situés sur la crosse aortique puis le sinus carotidien, aussi que dans les ventricules, les signaux transmis sont afférant est empreinte également la voie du nerf vague (X) l’occlusion bilatérale de la carotide => augmentation de la pression artérielle et de l’AVP, l’activation de ces barorécepteurs, en réponse à l’hypotension entraine la libération à l’AVP. L’hypotension due à une hémorragie est le plus puissant stimulant de la libération d’AVP.
Figure 10 : La régulation de la sécrétion de la vasopressine